壓縮機(jī)管路系統(tǒng)氣流動力學(xué)仿真及應(yīng)力分析.pdf

1、往復(fù)壓縮機(jī)作為輸送、壓縮過程氣體的重要設(shè)備在石油、化工、冶金、能源等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。然而由于其自身結(jié)構(gòu)、制造誤差、安裝不當(dāng)?shù)戎T多原因，造成的其在運(yùn)行過程中附屬管網(wǎng)系統(tǒng)振動及泄漏時有發(fā)生。因此，研究往復(fù)壓縮機(jī)管網(wǎng)的振動原因及減振方法具有著重要的意義。本文對往復(fù)壓縮機(jī)氣流脈動、結(jié)構(gòu)共振這兩個引起往管網(wǎng)振動的主要因素進(jìn)行研究，結(jié)合有限元分析方法對管網(wǎng)中部分管件的氣流脈動特性進(jìn)行了詳細(xì)分析，并結(jié)合相關(guān)理論研究成果對某化工廠裝置進(jìn)行了振動

2、抑制研究，取得良好的效果。
　　本文主要研究內(nèi)容分為兩個部分:
　　第一篇:往復(fù)壓縮機(jī)管路系統(tǒng)氣流動力學(xué)仿真研究，該篇內(nèi)容以一維非定長流波動方程及流體動力學(xué)CFD仿真為基礎(chǔ)，從理論及有限元分析兩個角度出發(fā)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，探討了復(fù)雜管網(wǎng)中直管、彎頭、閥門等主要管件對氣流脈動特性的影響。本篇第四章，分析了壓力脈動在直管中的傳播特性，研究出有阻尼、無阻尼情況下直管中氣流脈動傳播方程。本篇第五章，分析了彎頭轉(zhuǎn)角半徑、彎頭距離壓縮機(jī)距

3、離、彎頭結(jié)構(gòu)形式氣流脈動壓力峰值的影響規(guī)律，并提出考慮彎頭處氣體渦流影響的氣流脈動傳遞矩陣。同時，該章還提出了使用適當(dāng)尺寸的球形彎頭進(jìn)行壓力脈動消減的方案，對該方案進(jìn)行數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)，該方案切實(shí)可行。本篇第六章，根據(jù)閥門結(jié)構(gòu)形式對氣流脈動的影響將閥門分為兩大類，一類以蝶閥為代表，另一類以截止閥為代表，分別分析了兩類閥門不同開度對氣流脈動特性的影響，并歸納出兩類閥門開度對壓力脈動的影響曲線。
　　第二篇:往復(fù)壓縮機(jī)及其附屬管網(wǎng)系統(tǒng)動力

4、學(xué)分析及工程案例研究，該篇將波動理論與復(fù)雜管網(wǎng)的動力學(xué)分析相結(jié)合，對某化工廠PSA裝置產(chǎn)品氣壓縮機(jī)、真空泵及其設(shè)備出入端管網(wǎng)進(jìn)行整體分析:校核各管段的一次、二次應(yīng)力;進(jìn)行了各管段模態(tài)分析，并結(jié)合各管段內(nèi)流場波動理論分析數(shù)據(jù)，調(diào)整管道結(jié)構(gòu)剛度，使機(jī)械共振頻率避開管道內(nèi)的流體激振頻率，提出了基于管網(wǎng)系統(tǒng)動力學(xué)特性的減振方案，整改后裝置中振動明顯高降低，證明改造方案切實(shí)可行。
　　本文第一篇著重進(jìn)行管道系統(tǒng)內(nèi)氣流脈動特性的機(jī)理研究，研究